Adenda · Definição de pontos de corte da armadura..... 40 Armadura de vigas mistas ...

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Adenda Modificações 10.0 a 11.0 Rev 11.0.00 © Arktec, S.A. 2018

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Modificações 10.0 a 11.0 Rev 11.0.00 © Arktec, S.A. 2018

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Índice

ASPETOS GERAIS ............................................................................................................. 7

Novo menu estilo friso ou ‘ribbon’ ............................................................................................... 7 Como ativar o novo friso de opções ..................................................................................... 8 Como ativar a antiga barra de menus .................................................................................. 8 Principais alterações no novo friso ....................................................................................... 8

Menu “Ficheiro” .......................................................................................................... 8 Menu “Edição” ............................................................................................................ 9 Menu “Resultados” ..................................................................................................... 9

Barra de ferramentas de acesso rápido .............................................................................. 10 Novo Módulo Tricalc 21: Vigas mistas de aço e betão ................................................................. 10

Configuração de módulos do Tricalc .................................................................................. 10 Campo de aplicação .......................................................................................................... 11 Conceitos básicos sobre vigas mistas ................................................................................. 11

Rigidez equivalente e eficácia da conexão de corte ..................................................... 11 Vigas mistas em flexão negativa ................................................................................ 12 Largura eficaz da cabeça de betão ............................................................................. 12

Normas ............................................................................................................................ 12 Organização das vigas mistas no programa ........................................................................ 12

JANELA-VISUALIZAÇÃO .................................................................................................. 13

Números de nós secundários .................................................................................................... 13 Etiquetas emergentes ............................................................................................................... 14

Filtros de visualização para etiquetas emergentes ............................................................... 14 Etiquetas emergentes de ações ......................................................................................... 14 Etiquetas emergentes em paredes resistentes .................................................................... 15

Função ‘Orbitar’ ........................................................................................................................ 15

GEOMETRIA .................................................................................................................. 16

Seleção múltipla de barras ........................................................................................................ 16 Informação dos limites do Tricalc LT ......................................................................................... 16 Tamanho mínimo de aberturas em lajes .................................................................................... 17 Diafragma rígido e lajes unidirecionais ....................................................................................... 17 Conjuntos ................................................................................................................................ 17

Nova funcionalidade da caixa de conjuntos ........................................................................ 17 Fogo em conjuntos ........................................................................................................... 17

Verificação de Geometria .......................................................................................................... 17

AÇÕES ......................................................................................................................... 18

Ações sísmicas ......................................................................................................................... 18 Ações do terreno sobre paredes resistentes ............................................................................... 18 Ações superficiais em planos ..................................................................................................... 18

SEÇÕES E BASES DE DADOS ............................................................................................. 18

Simetria relativamente a Yp em vigas de laje ............................................................................. 18 Definição, modificação e eliminação de vigas mistas ................................................................... 18

Vigas mistas e lajes .......................................................................................................... 19 Considerações adicionais e limitações ................................................................................ 19

Características do betão das vigas mistas .................................................................................. 20 Fichas de lajes mistas de chapa ................................................................................................ 20

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Bases de dados de parafusos, pernos de ancoragem e conetores de transverso ........................... 20 Bases de dados de conetores de transverso ........................................................................ 20 Bases de dados de pernos de ancoragem em placas ........................................................... 21

BIM ........................................................................................................................... 22

Exportação de nomes para IFC .................................................................................................. 22 Exportação livre de propriedades para IFC ................................................................................. 22

Propriedades gerais para todo o projeto ............................................................................. 22 Propriedades gerais para toda a estrutura .......................................................................... 23 Propriedades gerais para cada tipo de elemento ................................................................. 23 Propriedades particulares para cada elemento .................................................................... 24

Sapatas IfcFooting .................................................................................................................... 25 Exportação Ifc de ábacos ressaltados ......................................................................................... 25 Códigos de referência e conjuntos nas propriedades Ifc .............................................................. 25

CÁLCULO ..................................................................................................................... 25

Cálculo de esforços ................................................................................................................... 25 Renumeração automática da estrutura ............................................................................... 25 Vigas mistas e vigas de laje metálicas debaixo da laje ......................................................... 25 Verificação das combinações automáticas ........................................................................... 26

Representação automática de relatório de erros de verificação .................................................... 26 Esperas de pilares sobre paredes resistentes .............................................................................. 26 Vigas Mistas ............................................................................................................................. 27

Pórticos ............................................................................................................................ 27 Muitos dos cálculos a serem feitos nas vigas mistas, particularmente o cálculo do comprimento efetivo de uma cabeça de betão, o grau mínimo de eficiência da conexão transversal a ser considerada e o dimensionamento dos conectores transversais, depende de uma correta identificação dos vãos............................................... 27 Portanto, se uma viga principal localizada entre dois pilares é dividida em seções para suportar vigas secundárias (algo muito comum nas lajes de chapa metálica), é altamente recomendável que essas vigas principais façam parte de um pórtico de Tricalc. ............................................................................................................................. 27 Materiais .......................................................................................................................... 27 Opções de comprovação e dimensionamento ...................................................................... 28 Cálculo à flexão ................................................................................................................ 29 Cálculo ao transverso e torsão ........................................................................................... 30 Cálculo ao esforço rasante: conetores de transverso ........................................................... 30 Cálculo ao fogo ................................................................................................................. 30

Seções de aço, alumínio e madeira ............................................................................................ 31 Relatório de deformações entre 2 pontos definidos ............................................................. 31

Paredes resistentes ................................................................................................................... 31 Quantia mínima ................................................................................................................ 31

RESULTADOS – LISTAGENS ............................................................................................. 32

Relatórios ................................................................................................................................. 32 Relatório de barras de betão e mistas ................................................................................ 32

Descrição do relatório de vigas mistas ........................................................................ 33 Dados iniciais ......................................................................................................... 33 Esforços normais .................................................................................................... 33 Esforços tangenciais ............................................................................................... 35 Conetores de transverso ......................................................................................... 35

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Relatório de fogo de vigas mistas ...................................................................................... 37 Listagem de Geometria / barras ................................................................................................ 38 Medições ................................................................................................................................. 38

Preço do aço estrutural ..................................................................................................... 38 Medição das vigas mistas .................................................................................................. 39 Relatório de medições de paredes resistentes de betão ...................................................... 39

RESULTADOS – PLANOS .................................................................................................. 39

Armadura de vigas de betão e mistas ........................................................................................ 39 Comprimento máximo de varões de armadura ................................................................... 39 Definição de pontos de corte da armadura ......................................................................... 40

Armadura de vigas mistas ......................................................................................................... 41 Retoque de armadura de vigas mistas ............................................................................... 41 Retoque dos conetores de transverso ................................................................................ 42

Desenhos................................................................................................................................. 42 Preenchimento de pilares .................................................................................................. 42 Alçados de estruturas metálicas ........................................................................................ 43 Lajes fung. aligeiradas e lajes maciças ............................................................................... 43

Ábacos ressaltados (capitéis) ..................................................................................... 43 Desenho de armaduras de ábacos ............................................................................. 43 Cotagem de ábacos .................................................................................................. 44 Armadura de punçoamento ....................................................................................... 44

Tabela de materiais de lajes unidirecionais ......................................................................... 44

VÁRIOS ....................................................................................................................... 45

Ordenação de desenhos ........................................................................................................... 45

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Aspetos gerais

Novo menu estilo friso ou ‘ribbon’ A versão 11.0 do Tricalc permite selecionar entre a tradicional barra de menus das versões anteriores, ou um novo friso com opções, conhecido como ‘ribbon’.

Na imagem seguinte apresenta-se a tradicional barra de menus:

Aqui podemos comparar com a nova aparência em que se inclui o friso de opções:

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Como ativar o novo friso de opções

Para mudar da antiga barra de menus para o novo friso, executa-se a função “Ajudas>Ver>Estilo de menu>Friso”.

Seguidamente, o Tricalc encerra e abre com o novo estilo de menu.

Como ativar a antiga barra de menus

Para mudar do novo friso para a antiga barra de menus, pode utilizar-se, na esquina superior direita da janela do programa, a função “Estilo>Estilo de menu>Barra de menus”.

Seguidamente, o Tricalc encerra e abre com o novo estilo de menu.

Principais alterações no novo friso

A maioria das funções manteve o mesmo nome e a sua localização no menu. No entanto, reorganizaram-se algumas funções:

Menu “Ficheiro”

O antigo menu “Ficheiro” encontra-se agora no ícone situado na esquina superior esquerda da

janela do programa.

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Menu “Edição”

O antigo menu “Edição” encontra-se agora no painel da zona direita do menu “Geometria”.

Menu “Resultados”

O antigo menu “Resultados” desdobra-se nos seguintes novos menus:

“Listagens”.- Inclui as funções dos antigos submenús “Resultados>Listagens”, “Resultados>Relatórios”, “Resultados>Medições” e “Resultados>Fabricação”:

“Gráficos”.- Inclui as funções do antigo submenú “Resultados>Gráficos”:

“Desenhos”.- Inclui as funções dos antigos submenus “Resultados>Armaduras”, “Resultados>Aço”, “Resultados>Desenhos” e “Resultados>Composição” entre outras:

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Barra de ferramentas de acesso rápido

Na zona superior da janela do programa, junto ao ícone , encontra-se a barra de ferramentas de

acesso rápido, que se pode personalizar, para ter nela as funções que mais se utilizem.

Ao instalar o programa, incluem-se nesta barra vários ícones úteis (novo, abrir, guardar, etc.). Caso pretenda eliminar algum deles, pode faze-lo pressionando com o botão direito sobre o ícone e selecionando “Remover da barra de ferramentas de acesso rápido”.

Caso pretenda adicionar novos ícones nesta barra, basta localizar a função pretendida no novo friso, pressionar com o botão direito do rato sobre ela e selecionar “Adicionar à barra de ferramentas de acesso rápido”.

Também é possível modificar os ícones incluídos na barra de ferramentas de acesso rápido, ou reorganizá-los pressionando sobre a barra com o botão direito e selecionando “Personalizar a barra de ferramentas de acesso rápido”. Mostra-se de seguida, uma caixa de diálogo como a da imagem seguinte, que permite adicionar ícones, eliminá-los ou reorganizá-los.

Novo Módulo Tricalc 21: Vigas mistas de aço e betão Neste apartado descrevem-se as principais características deste módulo. Ao longo dos restantes apartados desta Adenda especifica-se a funcionalidade (introdução, modificação, cálculo e saídas de resultados) do programa com las vigas mistas de aço e betão. Em el manual de Normativas se especifica como calcula e dimensiona el programa estos elementos.

Configuração de módulos do Tricalc

Para a utilização do módulo Tricalc 21 Vigas Mistas, é necessário que a configuração do programa Tricalc disponha também dos módulos Tricalc.2 Dimensionamento de Barras de Betão e Tricalc.3 Comprovação de Barras de Aço.

Se as vigas mistas forem utilizadas como suporte para lajes de chapa perfilada (lajes mistas), também será necessário dispor do módulo Tricalc.15 Lajes de Chapa Perfilada.

Na configuração do Tricalc LT, o módulo Tricalc 21 está incluído na configuração do Tricalc LT +.

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Campo de aplicação

permite definir vigas mistas não embebidas em betão formadas por um perfil metálico debaixo de

uma cabeça de betão, conectadas entre si através de conetores de transverso soldados ao banzo do perfil metálico.

O perfil metálico deve ser de aço estrutural, de seção constante, com forma em I ou H, de alma não aligeirada e com seu banzo superior em contacto com a cabeça de betão.

A cabeça de betão pode ser uma seção retangular, ou de uma determinada largura em uma laje maciça de betão ou em uma laje de chapa (steel deck). A laje de chapa (steel deck) pode ter as suas nervuras paralelas à viga ou perpendiculares à mesma. Em casos intermédios, o programa considera que as nervuras da chapa são ortogonais à viga mista.

Os conetores entre a viga metálica e a cabeça de betão, serão do tipo ‘pernos de transverso’, de acordo com a norma EN ISO 13918 ou a AWS D1.1/D1.1M.

Conceitos básicos sobre vigas mistas

Uma viga mista é formada por dois materiais (aço estrutural e betão armado) que trabalham de forma mais ou menos conjunta, de maneira a que a rigidez (e a resistência) da seção mista é maior que a soma das rigidezes (ou resistências) do perfil metálico e da cabeça de betão armado.

Rigidez equivalente e eficácia da conexão de corte

No entanto, não se pode falar de uma seção composta perfeita, porque:

Sempre se produz um certo deslizamento entre o perfil metálico e a cabeça de betão, devido, entre outras coisas, à deformação dos conetores de transverso.

A fluência e a retração do betão fazem que, com o tempo, se produza uma certa redistribuição tensional na conexão entre aço e betão.

Para ter em consideração estes fenómenos, tanto as normas de cálculo como o programa, estabelecem dois mecanismos:

Para o cálculo de esforços, define-se um coeficiente redutor do módulo de elasticidade do betão.

Para a análise da seção mista, estabelece-se o grau de eficácia da conexão de corte

Para que se possa falar de comportamento misto, este grau de eficácia deve estar acima de um determinado mínimo, que os Eurocódigos Estruturais fixam em pelo menos 40% (ainda que possa ser maior em função do comprimento da viga e de outros parâmetros). A norma americana AISC 360-10 define um valor de 50%. Se a eficácia for de 100% temos então uma conexão completa.

Quanto maior for o grau de conexão, maior será a resistência à flexão da seção, ainda que seja a custa de aumentar o número ou diâmetro dos conetores.

Sem conexão, com conexão parcial e com conexão completa

Por exemplo, as vigas de laje metálicas debaixo de uma laje maciça que já era possível definir desde a versão anterior, trabalham de forma separada da laje (sem conexão).

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Vigas mistas em flexão negativa

Ainda que a disposição de um perfil metálico debaixo de uma cabeça de betão possa fazer pensar que as vigas mistas só trabalham em flexão positiva e, portanto, devam utilizar-se unicamente em vãos biapoiados, esse pensamento não é correto: pode estabelecer-se um mecanismo resistente misto entre as armaduras tracionadas e o perfil metálico em flexão. Nesse caso, o programa dimensiona as armaduras de negativos necessárias.

Largura eficaz da cabeça de betão

As normas estabelecem uma largura máxima eficaz da cabeça de betão (constante ao longo do vão para umas normas, variável para outras), de forma que não se deve contar para efeitos de resistência, com o betão nem com as armaduras situadas fora dessa largura. No programa segue-se o seguinte critério:

O utilizador define a largura ‘nominal’ dessa cabeça de betão. Essa largura é a que se utiliza para definir a área e inércias da seção mista para o cálculo de esforços.

No momento do dimensionamento da viga mista, o programa utiliza, para cada seção ao longo da viga, o menor valor entre essa largura nominal e a largura eficaz definida na norma selecionada. Esse dado fica referenciado no relatório de barras de Betão e Mistas do programa.

No caso de vigas mistas paralelas, a largura eficaz não pode superar a linha situada a meia distância entre ambas as vigas.

Normas

O programa calcula e dimensiona as vigas mistas de acordo com as seguintes normas:

Eurocódigo 4 (EN 1994-1-1:2004). Esta norma utiliza-se para as vigas mistas ao selecionar qualquer das normas da Europa implementadas no programa (qualquer das normas de Espanha, a norma portuguesa e os Eurocódigos Estruturais).

Capítulo I da norma americana AISC 360-10. Esta norma utilizar-se-á para as vigas mistas ao selecionar qualquer das normas americanas implementadas no programa (USA Internacional, México D.F., México-USA, Chile-USA, Brasil e Argentina-2005), salvo a norma da Argentina dos ’80, na qual no é abordado o cálculo de vigas mistas.

Em situação de incêndio, avalia-se a resistência da seção tendo em consideração a perda de resistência dos materiais (betão, aço estrutural e armaduras) devido à temperatura alcançada em cada ponto da seção, de acordo com as seguintes normas:

EN 1991-1-2:2004 e EN 1994-1-2:2005 no caso das normas europeias.

ACI 216.1M-07 no caso das normas americanas.

Organização das vigas mistas no programa

Dado que as vigas mistas possuem armadura na cabeça de betão, unido ao facto de que num mesmo pórtico e piso podem concorrer vigas mistas e vigas de betão armado, algumas das funções do programa são comuns a barras de betão armado e vigas mistas.

Para a utilização do módulo Tricalc 21 Vigas Mistas, é necessário que a configuração do programa Tricalc disponha também dos módulos Tricalc.2 Dimensionamento de Barras de Betão e Tricalc.3 Comprovação de Barras de Aço.

Se as vigas mistas forem utilizadas como suporte para lajes de chapa perfilada (lajes mistas), também será necessário dispor do módulo Tricalc.15 Lajes de Chapa Perfilada.

Na configuração do Tricalc LT, o módulo Tricalc 21 está incluído na configuração do Tricalc LT +.

As funções do programa que atuam ou se referem a este módulo de vigas mistas são, de forma resumida:

Para definir uma viga como mista, atribui-se-lhe primeiro uma seção de aço estrutural em forma de I ou H e seguidamente utiliza-se a função Seções e dados > Vigas Mistas > Introduzir…. Junto a ela tem as funções Eliminar (para voltar a ser uma viga ou viga de laje metálica) e Modificar… (para modificar os seus dados geométricos).

Na função Seções e dados > Vigas Mistas > Características…, fixam-se as caraterísticas do betão (módulo de Young, coeficiente de Poisson…) e o fator redutor do módulo de Young do betão devido à retração, fluência e eficácia da conexão de corte.

Na função Cálculo > Materiais, na ficha Conetores de Transverso, fixa-se o tipo de conetores de transverso a utilizar e o seu material.

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Para calcular e armar as vigas mistas, existe um submenu Vigas Mistas dentro do menu de cálculo. Em todo caso, se na estrutura existirem, tanto vigas mistas como barra de betão armado, serão calculadas conjuntamente ambos os tipos de elementos, independentemente de que se utilize a função de cálculo de armadura de barras ou cálculo de vigas mistas. Salientar, no entanto, que cada elemento possui listagens e gráficos de erros das barras de betão e das vigas mistas independentes.

As opções de cálculo de vigas mistas e de barras de betão que se fixam no apartado Barras de Betão

e Mistas, dentro do painel Opções de cálculo.

O submenu Resultados > Listagens > Armadura de Barras passa a denominar-se Barras de Betão e

Mistas e podem utilizar-se com ambos tipos de elementos.

Dentro de Resultados > Relatório adicionou-se um novo relatório de Betão e Mistas, que substitui e melhora a listagem de peritagem de barras de betão, e que pode aplicar-se tanto a barras de betão como a vigas mistas.

As funções de desenhos de armaduras (por barras ou pórticos) aplicam-se também às vigas mistas. As funções de peritagem também permitem modificar os dados referentes aos conetores de transverso.

A medição das vigas mistas realiza-se por partes: a cabeça de betão e as armaduras englobam-se dentro da medição de barras de betão armado, enquanto que a medição do perfil metálico e dos conetores engloba-se dentro da medição do aço laminado.

Na tabela global de fabricação, também aparece por separado o betão da cabeça, as armaduras, o perfil metálico e os conetores de transverso.

Na vista em modo sólido aparecem todos os elementos da viga mista: perfil metálico, cabeça de betão, armaduras e conetores de transverso.

Na exportação para modelo BIM em formato ifc, aparecem também todos os elementos da viga mista: perfil metálico, cabeça de betão, armaduras e conetores de transverso. Nas opções desta exportação, os conetores de transverso consideram-se dentro dos Elementos.

Janela-Visualização

Números de nós secundários As barras situadas dentro uma parede resistente, as barras de inércia variável e as vigas de laje de uma laje reticular ou laje maciça, geram nós interiores ao modelar a estrutura (que desaparecem quando se perde a modelação). A estes nós chamamos-lhe nós secundários. Desde esta versão é possível indicar que se mostre o seu número (através da função Geometria > Nó > Numerar Nós Secundários) de forma independente da opção equivalente para o resto de nós (através da função Geometria > Nó > Numerar

Nós).

Também é possível ativar esta opção nos filtros de visualização ou no apartado de Geometria da função Ficheiro > Opções > Todas as Opções.

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Etiquetas emergentes

Filtros de visualização para etiquetas emergentes

Inclui-se uma nova e mais potente gestão das etiquetas emergentes entre os filtros de visualização: Geometria, ações, deslocamentos, reações, tensões…

Etiquetas emergentes de ações

Nova opção de etiquetas emergentes que permite adicionar as ações da barra, nó, laje reticular, laje maciça ou parede resistente sobre o elemento em que colocarmos o cursor.

No caso das ações de um plano que tem lajes reticulares, lajes maciças ou paredes resistentes, aparecem na etiqueta emergente 2 tabelas: a primeira mostra as ações atribuídas diretamente à laje ou parede; a segunda mostra as ações introduzidas no plano e não atribuídas diretamente à laje ou parede.

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As opções de listagens de ações não afetam as ações que aparecem na etiqueta. Na etiqueta aparecem sempre todas as ações de todos os tipos, excetuando as ações do sismo de um determinado modo de vibração. Limita-se a 64 o número máximo de ações que podem aparecer na etiqueta e são ordenadas pelo seu tipo de ação, em ações em barra ou em Nó.

Etiquetas emergentes em paredes resistentes

Ao situar o cursor sobre o nome de uma parede resistente aparece informação sobre a geometria da parede (e as ações da parede e as ações do plano caso se encontre ativada essa opção).

Função ‘Orbitar’ Na função Ajudas > Preferências ecrã, existe uma nova opção para poder ativar ou desativar a função ‘Orbitar’ ao manter pressionado o botão principal do rato. Na versão anterior, esta funcionalidade estava sempre ativa.

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Geometria

Seleção múltipla de barras Nas funções em que se selecionam várias barras, enquanto se vão selecionando as barras estas vão aparecendo assinaladas em cor magenta. Dessa forma é fácil comprovar quais são as barras já selecionadas.

Informação dos limites do Tricalc LT Na função Propriedades, adicionou-se uma nova ficha que só aparece se a configuração do programa for o . Indica se a estrutura está dentro dos limites de tamanho do , mostrando os

valores máximos. Opcionalmente modela a estrutura para poder comprovar se o valor limite de nodos permitidos pelo foi alcançado.

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Tamanho mínimo de aberturas em lajes Modificou-se o tamanho mínimo de cada abertura de lajes reticulares ou lajes maciças, passando de 1 m2 para 0,5 m2.

Diafragma rígido e lajes unidirecionais Adicionou-se uma nova opção que permite utilizar as lajes unidirecionais horizontais só como diafragma rígido, ou seja, só para efeitos de definir um perímetro indeformável no seu plano, o que irá compatibilizar os deslocamentos horizontais e a rotação sobre um eixo vertical dos nós contidos no perímetro de definição da laje.

Na caia de definição de lajes unidirecionais aparece a nova opção Utilizar unicamente como diafragma

rígido. Neste caso não será necessário definir ações nem ficha de laje nem direção de vigotas. Os diafragmas rígidos só se poderão introduzir em planos horizontais. Se ativar esta opção, é necessário ativar também a opção já existente em versões anteriores Indeformável no seu plano; caso contrário aparecerá uma mensagem advertindo para essa necessidade.

Estes diafragmas são tidos em consideração na função Resultados – Gráficos > Grupos, porém não aparecem nem os desenhos de planos nem na vista sólido da estrutura.

Conjuntos

Nova funcionalidade da caixa de conjuntos

Ao selecionar um conjunto, faz-se “duplo clique” com o botão primário do rato em cima da sua seção, ligação, opções de fogo, espessura ou cor, tem a mesma funcionalidade que pressionar sobre o correspondente ícone para assim alterar essa propriedade do conjunto, porém de uma forma mais fácil e produtiva.

Fogo em conjuntos

Uma nova propriedade denominada Considerar ao Fogo é e adicionada às propriedades de um conjunto. Serve para excluir da comprovação ao fogo as barras pertencentes aos conjuntos que tenham desativada esta opção. Um caso típico é excluir o conjunto formado pelas madres ou vigas secundárias de uma nave ou cobertura ligeira, que em algumas normas não necessita de comprovação ao fogo, enquanto que para os pilares, pórticos ou vigas entre pórticos pertencem ao mesmo recinto de incêndio.

Aparecem dois novos botões na barra de ferramentas da caixa de conjuntos Considerar ao fogo e Não

considerar ao fogo e aparece uma nova coluna na lista desta mesma caixa. No relatório de fogo aparecem indicados os conjuntos cujas barras ficam excluídas da comprovação ao fogo.

Verificação de Geometria Comprova-se, desde esta versão, que as vigotas de uma laje unidirecional não apoiem numa viga de laje fictícia (de uma laje). Este erro considera-se severo: impede calcular os esforços da estrutura.

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Ações

Ações sísmicas Ao calcular as ações sísmicas, se a massa sísmica participante é menor que a indicada em opções de cálculo sísmico, emite-se uma mensagem de aviso, inclusive no final do cálculo automático. Mantém-se a mensagem já existente no relatório de sismo.

Ações do terreno sobre paredes resistentes Quando se introduz uma ação do terreno sobre uma parede resistente e a cota da rasante do terreno atualmente definida está abaixo da base da parede (com o que não teria nenhum efeito), aparece agora uma mensagem de advertência avisando para este facto.

Ações superficiais em planos Alterou-se a cor de representação das ações superficiais no plano, passando de cor azul para cor dourada.

Seções e Bases de dados

Simetria relativamente a Yp em vigas de laje A partir desta versão, a função Seções e Dados > Girar > Simetria relativamente a Yp também pode ser utilizada com vigas de laje. É útil no caso de vigas de laje metálicas em forma de C ou Z.

Definição, modificação e eliminação de vigas mistas Para definir uma viga como mista, atribui-se primeiro uma seção de aço estrutural em forma de I ou H e seguidamente utiliza-se a função Seções e dados > Vigas Mistas > Introduzir… para definir as características da cabeça de betão, na seguinte caixa de diálogo:

Aqui se mostram as tipologias permitidas pelo programa. Em função da situação da viga, esta será de uma ou outra tipologia:

Viga mista com cabeça retangular de betão no caso da viga ser uma viga metálica por debaixo de uma laje maciça ou ser uma viga situada dentro de uma laje unidirecional (que não seja de chapa) ou ser uma viga isolada.

Viga mista com laje de chapa paralela quando a viga se situa numa laje unidirecional de chapa cujas nervuras sejam paralelas à viga.

Viga mista com laje de chapa NÃO paralela quando a viga se situa numa laje unidirecional de chapa cujas nervuras não sejam paralelas à viga. Nesse caso considera-se que as nervuras são ortogonais à viga. No caso de ser uma viga de fronteira entre duas lajes de chapa, uma paralela e outra não, considera-se que a viga é do caso ‘NÃO paralela’, que é a situação mais desfavorável.

Será necessário introduzir os seguintes parâmetros:

Dado Descrição

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Altura (h) A altura da cabeça de betão será em geral Automático, para que coincida com a altura da laje em que se situa. No caso de a viga ser fronteira entre dois planos de lajes de diferente altura, o programa utilizará o maior valor de ambos.

Quando existam vigas isoladas, fora de qualquer laje unidirecional ou de laje, será necessário fixar a altura de forma explícita.

Largura (b) Pode definir-se a largura da cabeça de betão igual ao banzo do perfil metálico ou então indicar-se um valor. Ver o apartado Cálculo de vigas mistas para mais informação sobre esta largura e a largura efetiva.

Separação (g) No caso de lajes de chapa com nervuras paralelas à viga, pode fixar-se uma separação entre as chapas situadas em cada lado da viga, de forma a que se incremente a largura da nervura situada sobre el alma de a viga. De esta forma se facilita a colocação dos conetores de transverso.

Após pressionar o botão Aceitar, selecione as vigas ou vigas de laje que pretende converter em vigas mistas. Caso selecione uma barra que seja um pilar, ou que não tem seção atribuída, ou uma seção que não é de aço estrutural em forma de I ou H, não se irá criar a viga mista e aparecerá uma mensagem indicando esse facto.

Na vista 3D da estrutura e em todas as listagens, todos os relatórios, etiquetas emergentes e desenhos em que apareça o nome da seção de uma viga mista, aparecerá conjuntamente o nome da seção metálica com o da cabeça de betão, por exemplo: IPE-300 + BET-60x16.

Para eliminar uma viga mista (e deixá-la como uma viga metálica ou uma viga de laje metálica), utiliza-se a função Seções e dados > Vigas Mistas > Eliminar…

Para modificar uma viga mista, utiliza-se a função Seções e dados > Vigas Mistas > Modificar…. Ao selecionar seguidamente uma viga mista, aparece uma caixa de diálogo como a de Introduzir, porém só com aqueles dados (e desenho) que sejam aplicáveis ao tipo de viga mista selecionado.

Vigas mistas e lajes

No caso de vigas mistas com lajes de chapa, a largura de apoio das chapas é o banzo do seu perfil metálico, pelo que nos desenhos aparecerá essa largura como a largura da viga.

No caso de lajes unidirecionais de vigotas ou lajes de painéis alveolares, a largura do apoio das vigotas ou lajes de placas alveolares é a largura da sua cabeça de betão, pelo que nos desenhos aparecerá essa largura como a largura da viga.

No caso de lajes maciças, nos desenhos indica-se a largura da sua cabeça de betão. Nessa largura, não se calcula armadura de reforços na laje, uma vez que a viga mista já tem a armadura que cobre os esforços dessa zona.

Considerações adicionais e limitações

A utilização de vigas mistas em está sujeita às seguintes considerações:

A alma da viga mista (eixo Yp) será sempre perpendicular à laje na qual se situa a sua cabeça de betão. Na verificação de geometria verifica-se (e corrige-se) esta condição.

Não se permite que o perfil metálico da viga mista seja de alma aligeirada (Boyd ou Cellular Beam), entre outros motivos porque não estão contempladas nas normas utilizadas (EN 1994-1-1 nem AISC 360-10) nem é congruente com o modelo de vigas Vierendel comummente utilizado para estudar as vigas de alma aligeirada.

O programa não suporta vigas mistas de inércia variável.

Não é possível realizar ligações do em que intervenham vigas mistas.

Não se permite que as lajes (unidirecionais ou maciças) se apoiem na parte inferior de uma viga mista (laje suspensa), uma vez que implicaria inverter a viga mista (perfil metálico por cima e betão por baixo), algo não previsto neste tipo de elementos.

Podem existir conjuntos formados por vigas mistas. Nesse caso, todas as barras do conjunto têm a mesma seção de aço e a mesma cabeça de betão.

Caso se altere o pré-dimensionamento de uma viga mista, esta perderá a sua condição de viga mista, passando a ser uma viga metálica ou uma viga de laje metálica.

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Características do betão das vigas mistas Através da função Seções e dados > Vigas Mistas > Características… pode-se definir as constantes mecânicas (módulo de elasticidade ou de Young, coeficiente de Poisson e coeficiente de dilatação térmica) correspondentes à cabeça de betão das vigas mistas. Essas mesmas constantes, porém, para o perfil metálico da viga mista, obtêm-se da base de dados de perfis.

O coeficiente redutor devido à fluência e retração do betão e à eficácia da conexão de corte, multiplica o módulo de Young secante do betão, Ecm, para obter um módulo de Young eficaz, Ec,eff. Um valor de 0,50 é o valor pré-definido.

Como exemplo, para um coeficiente 0,50, a rigidez E·Iz de uma viga mista formada por: IPE 400 (E = 200 GPa, A = 84,5 cm2, Iz = 23.130 cm4)

Cabeça de betão de 60x20 cm (Ecm = 27,26404 GPa, A = 1.200 cm2, Iz = 40.000 cm4)

É:

Caso E·I

Perfil metálico 46.260 kN·m2

Cabeça de Betão 10.906 kN·m2

Viga Mista 126.524 kN·m2

Fichas de lajes mistas de chapa Com o objetivo de poderem ser utilizadas adequadamente no módulo de vigas mistas, adiciona-

se uma nova opção para descrever a posição dos conetores, indicando se a chapa tem um rigidificador longitudinal que impede a colocação dos conetores de transverso no eixo das nervuras.

Nesse caso, os conetores de transverso serão colocados em cada lado dessa nervura central de forma alternativa (em filas paralelas).

Bases de dados de parafusos, pernos de ancoragem e conetores de transverso

Bases de dados de conetores de transverso

A base de pernos de ancoragem da versão anterior passa a ser nesta versão a base de parafusos, pernos de ancoragem e conetores de transverso, para incluir estes últimos, utilizados nas barras mistas.

Só se incluem os conetores de transverso do tipo pernos lisos com cabeça, que são soldados ao perfil metálico com parafusos com cabeça e ponteiras de cerâmica das normas de produto EN ISO 13918 e a AWS D1.1/D1.1M.

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O funcionamento da caixa de diálogo com estes elementos é muito similar à dos pernos de ancoragem, ainda que com as seguintes particularidades:

Existem três famílias de conetores de transverso que sempre estarão presentes: “Perno AWS D1.1” (sistema imperial de unidades), “Perno AWS D1.1M” (sistema métrico ou SI de unidades) e “Perno EN ISO 13918”. Estas famílias podem modificar-se (exceto o seu nome) adicionando, modificando ou eliminando elementos ou materiais. Caso se elimine a família completa, o programa volta a criá-la com as suas características por pré-definidas ou definidas em normas de produto.

Podem adicionar-se novas famílias de conetores de transverso.

A cabeça forma parte da própria peça (não podem existir distintos tamanhos de cabeça para um mesmo diâmetro de haste) pelo que a ficha Cabeça não se utiliza.

Para cada diâmetro definem-se os seguintes dados:

Dado Descrição

Diâmetro em mm Diâmetro de cálculo da haste, que é sempre lisa.

Texto para caixas Texto identificativo do perno para as caixas de opções do programa.

Texto para desenhos Texto que aparecerá nos desenhos de armadura

Diâm. da cabeça Define o diâmetro da cabeça, que é sempre cilíndrica.

Alt. da cabeça Altura da cabeça do perno.

Comp. mín. / máx. Fixa o comprimento de cálculo mínimo e máximo de fabricação. Ainda que as normas de produto fixem estes parâmetros, podem existir fabricantes com outros valores mínimos e máximos. Corresponde a l2 na

imagem.

Perda ao soldar É a diminuição de comprimento do perno no processo de soldadura. Na imagem, corresponde a l1 – l2.

Bases de dados de pernos de ancoragem em placas

Na base de pernos de ancoragem do tipo redondo nervurado, agora é possível indicar o tipo de ligação com a placa (com porcas, soldadura inferior ou soldadura superior). Em versões anteriores sempre se uniam com porcas.

Page 22: Adenda · Definição de pontos de corte da armadura..... 40 Armadura de vigas mistas ...

Esta opção tem em consideração tanto os quadros de placas de ancoragem como na vista em modo sólido a placa de ancoragem ou a listagem de fabricação.

BIM

Exportação de nomes para IFC Exportam-se para o formato Ifc os nomes das barras, lajes, muros, vigas de laje e sapatas, em uma nova propriedade criada com esse cometido e cujo nome é “TricalcName”.

Exportação livre de propriedades para IFC Quando se exporta o modelo de Tricalc para IFC, através da função “Geometria>Modelo BIM>Criar modelo BIM”, mostra-se a caixa de diálogo “Opções de exportação para IFC”. Há que ter em consideração

que conta com novas opções que permitem incluir, no Ficheiro IFC exportado, novas propriedades que podem definir-se livremente.

Propriedades gerais para todo o projeto

A ficha “Projeto” permite definir propriedades livres que se irão incluir no nível geral do projeto. A opção “Exportar informação de projeto” permite ativar ou desativar a exportação destas propriedades, que se incluirão num conjunto de propriedades com o nome que se indique na casa “Nome do conjunto”.

A lista de propriedades a incluir pode ser personalizada através dos botões “Adicionar”, “Modificar” e “Eliminar”.

Ao adicionar o modificar uma das propriedades, uma caixa de diálogo permite definir os seus dados: nome da propriedade, tipo de dado (texto, etiqueta, booleano, número inteiro, número real, URL ou data), número de decimais (para os números reais) e valor da propriedade.

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Propriedades gerais para toda a estrutura

A ficha “Estrutura” permite definir propriedades livres que se incluirão no nível geral de a estrutura. A opção “Exportar informação de estrutura” permite ativar ou desativar a exportação destas propriedades, que se incluirão em um conjunto de propriedades com o nome que se indique na casa “Nome do conjunto”.

A lista de propriedades a incluir pode personalizar-se através dos botões “Adicionar”, “Modificar” e “Eliminar”, do mesmo modo descrito para as propriedades do projeto.

Propriedades gerais para cada tipo de elemento

A ficha “Tipo Elemento” permite definir propriedades livres que serão incluídas em cada um dos elementos de um determinado tipo (pilares, vigas, vigas equilíbrio, sapatas, maciços, etc.). A opção “Exportar informação do tipo de elemento” permite ativar ou desativar a exportação destas propriedades. Em cada um dos elementos, irá ser criado um conjunto de propriedades com o nome que se indique na casa “Nome do conjunto”.

A lista de propriedades a incluir pode personalizar-se através dos botões “Adicionar”, “Modificar” e “Eliminar”, do mesmo modo descrito para as propriedades de projeto.

A casa “Código de referência” permite indicar o código do tipo de elemento que se pretende, segundo algum sistema de classificação standard (como Uniformat). O código definido exporta-se na propriedade “ItemReference”, do grupo “IfcClassificationReference”.

Page 24: Adenda · Definição de pontos de corte da armadura..... 40 Armadura de vigas mistas ...

Propriedades particulares para cada elemento

A ficha “Elemento” permite definir propriedades livres que serão incluídas em cada um dos elementos da estrutura (cada pilar, cada viga, cada laje, etc.). A opção “Exportar informação do tipo de elemento” permite ativar ou desativar a exportação destas propriedades. Em cada um dos elementos, será criado um conjunto de propriedades com o nome que se indique na casa “Nome do conjunto”.

A lista de propriedades a incluir pode personalizar-se através dos botões “Adicionar”, “Modificar” e “Eliminar”, do mesmo modo descrito para as propriedades do projeto.

Ao adicionar ou modificar uma das propriedades, uma caixa de diálogo permite definir os seus dados: nome da propriedade e tipo de dado:

Nome de cada barra, sapata, laje, etc.

Material de cada elemento (betão, aço, etc.).

Pré-dimensionamento (série e seção).

Número do elemento.

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Sapatas IfcFooting Lêem-se do Ficheiro Ifc as entidades do tipo IfcFooting, salvo as do tipo STRIP_FOOTING que correspondem a sapatas corridas e que alguns programas (por exemplo Autodesk Revit®) utilizam para exportar as sapatas de muros. Não se adicionam opções para a criação de sapatas assim importadas, porém adicionam-se opções no filtro de importação para criar ou não criar as sapatas e para vê-las ou não.

Quando uma classe IfcFooting contenha um pilar que nasça dela, o nó do pilar será considerado como encastrado e definir-se-á uma sapata nele. Se da classe IfcFooting nascem vários pilares o programa criará uma laje de fundação em lugar de uma sapata.

Exportação Ifc de ábacos ressaltados Incorporaram-se este tipo de elementos na exportação para o formato Ifc.

Códigos de referência e conjuntos nas propriedades Ifc Modificou-se a caixa de diálogo de opções de exportação para o formato Ifc. São quatro novas fichas: “Projeto”, “Estrutura”, “Tipo de elemento” e “Elemento”. Nelas o utilizador pode, opcionalmente, definir as propriedades e o código de referência que se adicionará aos elementos que se exportem para Ifc. As propriedades definidas no separador “Projeto” associam-se à entidade IfcBuilding.

A propriedades definidas na ficha “Estrutura” serão associadas a todas as entidades que se exportem.

As propriedades da ficha “Tipo de elemento” serão associadas dependendo do tipo de elemento que se exporta.

As propriedades do ficheiro “Elemento” dependendo do elemento. O “Código de referência” dependen do tipo de elemento.

Cálculo

Cálculo de esforços

Renumeração automática da estrutura

Se ao modelar ou calcular os esforços da estrutura, esta não estava renumerada, aparecia uma mensagem advertindo para esse facto. Desde esta versão, pode, opcionalmente, fazer com que o programa renumere nesse momento a estrutura e siga posteriormente com a modelação e o cálculo que se estava realizando.

Vigas mistas e vigas de laje metálicas debaixo da laje

Ainda que visualmente ambos tipos de elementos são idênticos, seu comportamento estrutural e sua incidência no cálculo de esforços realizado pelo programa são muito diferentes. Podemos dizer que a viga de laje metálica é um caso de viga mista em que a eficácia da conexão de corte é nula, e portanto, betão e aço laminado deixam de trabalhar em conjunto.

Em ambos os casos, ao montar a matriz de rigidez da estrutura para o cálculo de esforços, haverá que somar os elementos finitos que modelam a laje (idênticos em ambos os casos) e os elementos de barra que modelam a viga de laje metálica ou a viga mista.

Se nos centramos na rigidez à flexão, E·Iz, tomando como exemplo uma viga mista formada por:

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IPE 400 (E = 200 GPa, A = 84,5 cm2, Iz = 23.130 cm4)

Cabeça de betão de 60x20 cm (Ecm = 27,26404 GPa, A = 1.200 cm2, Iz = 40.000 cm4)

Temos (com um coeficiente de redução por retração, fluência e eficácia da conexão igual a 0,50):

Caso E·I

Perfil metálico 46.260 kN·m2

Cabeça de Betão 10.906 kN·m2

Viga Mista 126.524 kN·m2 Ou seja, tendo em consideração que a rigidez da laje já foi introduzida através dos elementos finitos, soma-se a seguinte rigidez:

Se a barra é uma viga mista, soma-se a rigidez 126.524 kN·m2 – 10.906 kN·m2 = 115.618 kN·m2

Se a barra é uma viga de laje metálica, soma-se a rigidez do IPE, 46.260 kN·m2

Quando se consultam os resultados da análise (listagem de solicitações ou gráfico de momentos, por exemplo) há que ter as seguintes considerações:

No caso de vigas de laje metálicas, ao não ter um trabalho conjunto entre betão e aço laminado, os resultados de cada material são independentes: os das funções de listagem de esforços e os diagramas de esforços da barra são os utilizados para o seu dimensionamento, enquanto que as tensões da laje se utilizam para a sua armadura.

No caso de vigas mistas, os resultados das listagens de esforços ou diagrama de esforços da barra são só uma parte das solicitações de dimensionamento da viga mista: falta adicionar a parte correspondente às tensões da zona da laje correspondente à cabeça de betão. Pode consultar-se essa ‘soma’ no relatório de ‘Betão e Mistas’ uma vez calculadas e armadas as vigas de betão e mistas.

Também existem diferenças substanciais no cálculo da própria laje maciça de betão.

No caso de vigas de laje metálicas, estas não aparecem refletidas nos desenhos, e o programa calcula a armadura de reforço na zona da laje situada sobre a viga de laje, a partir dos esforços da laje.

No caso de vigas mistas, estas aparecem refletidas nos desenhos com a largura da sua cabeça de betão, e o programa não calcula a armadura de reforço na zona da laje situada nessa largura, porque a armadura de uma viga mista já tem em consideração os esforços da laje nessa zona.

Verificação das combinações automáticas

Após o cálculo de esforços, comprova-se se existem combinações válidas para os materiais e estados da estrutura atual. Evita-se que todos os coeficientes de majoração estejam a zero por um erro, por exemplo. Em caso de se detetar algum problema, mostra-se uma mensagem descrevendo o problema.

Representação automática de relatório de erros de verificação Após finalizar as funções de verificação ou armadura dos elementos, representa-se a relação de erros, sem necessidade de solicitar a função que mostra esses erros. Esta funcionalidade é aplicável a todas as funções de dimensionamento, verificação e comprovação de barras, lajes, paredes, fundações, ligações…

Caso se calculem vários tipos de elementos em uma só vez (por exemplo, ao calcular o dimensionamento de barras também se calculam as vigas mistas, ou ao calcular as sapatas também se calculam os maciços), só aparecerá o relatório de erros de um deles.

Esperas de pilares sobre paredes resistentes Desde esta versão, calculam-se as esperas de pilares de betão que nascem na parte superior de uma parede resistente de betão. As esperas ancoram-se na parede em prolongamento reto, sem colocar dobras.

Para que estas esperas se possam calcular:

Não deve existir pilar debaixo (no interior da parede), nem sequer fictício.

A seção do pilar não pode sobressair à espessura da parede (nesse caso, o lógico é que exista um pilar debaixo a modo de pilastra)

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Se existe uma viga no coroamento da parede, as esperas do pilar realizam-se nessa viga, não na parede.

Vigas Mistas Para detalhes específicos do cálculo de vigas mistas referentes à normativa utilizada, ver o Manual de Normas.

Dado que as vigas mistas contam com armadura na cabeça de betão, unido ao facto de em um mesmo pórtico e planta poderem concorrer vigas mistas e vigas de betão armado, algumas das funções de cálculo de vigas mistas do programa são comuns às das barras de betão armado. Ainda assim, caso disponha deste módulo , é necessário dispor do módulo de barras de betão armado.

Para calcular e armar as vigas mistas, existe um submenu Vigas Mistas dentro do menu de cálculo. Em todo o caso, se na estrutura existirem vigas mistas e barras de betão armado, estas serão calculadas conjuntamente, independentemente de se utilizar a função de cálculo de armadura de barras ou a de cálculo de vigas mistas. Este facto fica assinalado com a seguinte mensagem:

No entanto, são independentes as listagens e gráficos de erros das barras de betão e das vigas mistas.

Pórticos

Muitos dos cálculos a serem feitos nas vigas mistas, particularmente o cálculo do comprimento efetivo de uma cabeça de betão, o grau mínimo de eficiência da conexão transversal a ser considerada e o dimensionamento dos conectores transversais, depende de uma correta identificação dos vãos.

Portanto, se uma viga principal localizada entre dois pilares é dividida em seções para suportar vigas secundárias (algo muito comum nas lajes de chapa metálica), é altamente recomendável que essas vigas principais façam parte de um pórtico de Tricalc.

Materiais

As vigas mistas utilizam os materiais definidos na função Cálculo> Materiais ..., pelo que:

O betão e as armaduras são os definidos para vigas e diagonais na ficha Betão Armado.

O aço estrutural do perfil metálico é definido para barras na ficha Aço Estrutural. Não se pode definir um tipo de aço diferente deste, algo que pode ser feito em barras de aço não mistas através das opções particulares de comprovação de seções.

O tipo, a família e o material dos conectores transversais são definidos na ficha conectores transversais.

Os dados a serem definidos para os conectores transversais, oriundos da base de dados descrita no apartado Base de Dados de Conetores de transverso, são:

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Dado Descrição

Tipo de conetor Atualmente, com base em dados de conectores transversais, apenas se incluem pernos do tipo liso (espargos) com cabeça, os quais são soldados ao perfil metálico com pinos de cerâmica (pinos roscados e terminais de cerâmica).

Família Permite selecionar qualquer uma das famílias de conectores transversais armazenados na base de dados. O programa é fornecido com as normas de produto correspondentes à EN ISO 13918, AWS D1.1 e AWS D1.1M.

Tipo de aço Permite selecionar qualquer um dos tipos incluídos na base de dados correspondente à família selecionada. O limite elástico e a resistência à tração do tipo selecionado são mostrados na caixa.

Segurança Permite definir o coeficiente parcial de segurança ao esforço rasante. Na norma europeia EN 1994-1-1 é, por predefinição, V = 1,25. Na norma

americana AISC 360-10 é, por predefinição, v = 0,65.

Opções de comprovação e dimensionamento

As opções de dimensionamento de barras em versões anteriores passam a denominar-se Barras de Betão e Mistas e passam a ser comuns para os dois tipos de elementos

.

As opções referentes à parte de betão armado são as mesmas que as das vigas de betão, tendo em consideração que:

As vigas mistas com cabeça de betão formada por uma laje de chapa, só tem armadura longitudinal superior: não têm nem armadura inferior nem estribos.

A fissuração só se estuda na face superior.

Adicionou-se a ficha Vigas mistas, onde se englobam as opções referentes a estes elementos que não têm aplicação nas barras de betão armado.

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Dado Descrição

Eficácia da conexão Fixa a percentagem de eficiência de uma conexão transversal entre betão e aço estrutural. As normas estabelecem um mínimo para uma viga ser considerada como mista. Esse mínimo é considerado pelo programa ao calcular a viga mista e vem refletido no relatório de barras de Betão e Mistas correspondente. Também é possível definir uma conexão de corte como completa, o que equivale a uma percentagem de eficácia 100%.

Soldadura No caso de vigas mistas com lajes de chapa, é necessário definir como os conectores são soldados ao perfil de metal: seja através da chapa (somente possível com espessuras não muito grandes) ou diretamente no banzo do perfil (porque a chapa tem perfurações que permitem colocá-la após a soldagem dos conectores)

Diâmetro min / máx Define o diâmetro mínimo e máximo da haste dos conectores a serem usados. A lista de diâmetros é preenchida a partir da família de conectores atualmente selecionados em Cálculo> Materiais, ficha Conectores Transverso.

Módulo altura Fixa o módulo de altura para os conetores de transverso.

Módulo separação Fixa o módulo da separação longitudinal entre eixos de conetores de transverso, exceto no caso de vigas mistas com laje de chapa metálica ortogonal, em cujo caso, o módulo de separações será a distância entre eixos das nervuras da chapa metálica.

Número por fila Permite indicar o número máximo de conetores por fila. No caso de lajes de chapa paralela à viga, só se permite um conetor por fila.

Minimizar número Permite priorizar a utilização de menos conetores mas de diâmetro maior face à utilização de mais conetores mas de menor diâmetro

Viga apoiada Permite indicar se a viga (ou a laje) fica apoiada em prumos até ao endurecimento do betão (e portanto até que a viga trabalhe como mista). Esta opção tem incidência no cálculo da flecha da viga mista.

Cálculo à flexão

O cálculo dos momentos resistentes da seção mista, tanto em flexão positiva como em flexão negativa, baseia-se no programa no comportamento plástico da seção, no qual os materiais trabalham à seguinte tensão (ver mais detalhes no Manual de Normas):

O betão comprimido trabalha com tensão 0,85·fcd (0,85·fc’ em norma americana)

O betão em tração é desprezado

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O aço estrutural, em tração ou compressão, trabalham com tensão fyd (Fy na norma americana)

As armaduras, em tração ou compressão, trabalham com tensão fsd (Fsr na norma americana). Só se considera a armadura em compressão se estiver confinada através de estribos.

A chapa das lajes de chapa despreza-se no programa.

Para que essa assunção seja correta, as normas utilizadas no programa exigem o cumprimento de alguns requisitos (para mais informação, ver o Manual de Normas):

O perfil metálico deve permitir a sua comprovação, a nível de seção, com uma distribuição plástica de tensões. Nos Eurocódigos Estruturais implica que a seção seja de classe 1 ou 2, enquanto que na norma AISC 360-10 implica que a seção seja compacta o não esbelta.

A armadura deve ter suficiente ductilidade. Nos Eurocódigos Estruturais implica que tenham de ser da classe B ou C; na EHE ou EHE-08 implica que sejam do tipo SD.

Para ter em consideração o grau de eficácia da conexão de corte, limita-se a profundidade da cabeça de compressão de betão ou a tração nas armaduras.

Cálculo ao transverso e torsão

Em geral, a resistência ao transverso e torsão das vigas mistas, de acordo com as normas utilizadas, são resistidos pelo perfil de aço estrutural, de acordo com o estabelecido na EN 1993 ou na AISC 360.

Unicamente, no caso da cabeça de betão poder ter estribos (o que no programa ocorre quando a laje não é uma laje de chapa), a torsão reparte-se entre o perfil metálico e a cabeça de betão em função da sua rigidez relativa à torsão.

Cálculo ao esforço rasante: conetores de transverso

Os conetores de transverso são os encarregados de transmitir o esforço rasante (transverso horizontal paralelo à viga) entre a cabeça de betão e o perfil metálico. Portanto, são imprescindíveis para poder considerar uma ação mista da seção.

Para determinar a resistência de um conetor segue-se o indicado nas normas utilizadas, que a calculam como o mínimo entre a resistência do aço do conetor e a resistência por plastificação no betão.

A distribuição dos conetores ao longo da viga realiza-se com base nos seguintes pressupostos:

As normas permitem uma repartição uniforme dos conetores ao longo de cada tramo de viga em estudo, para o que é necessário que a conexão seja dúctil. Este é o critério adotado pelo programa, para verificar que a conexão possa ser dúctil.

Os tramos em estudo estabelecem-se entre as seções críticas estabelecidas nas normas: seções de momento máximo (positivo ou negativo), extremos da barra e seções em que deixe de ter momento positivo ou negativo.

De acordo com as normas, o esforço rasante total a transmitir calcula-se com critérios de capacidade, ou seja, em base da máxima compressão ou tração resistente da cabeça de betão, tendo em consideração o grau de eficácia da conexão de corte estabelecida. Este critério é certamente muito conservador, porque é independente dos esforços aos que está submetida a viga.

No relatório de barras de betão e mistas detalha-se, em cada seção, o esforço rasante de cálculo estabelecido com estes critérios e o esforço rasante resistente aportado pelos conetores atualmente colocados.

Devido a que a largura eficaz da cabeça de betão ser maior que a zona de ação dos conetores, as normas europeias estabelecem a necessidade de uma armadura horizontal e perpendicular à viga que absorva esse transverso.

No caso da cabeça de betão ter estribos (ou seja, quando não se trata de uma laje de chapa), são os ramos horizontais desses estribos os encarregues de resistir a esse transverso.

No caso de lajes de chapa, o programa não coloca nenhuma armadura específica. O habitual é resolver com a armadura de distribuição da laje de chapa, com base na quantia (em cm2/ml) que se indica no Relatório de barras de betão e mistas.

Cálculo ao fogo

Em situação de incêndio, avalia-se a resistência da seção tendo em consideração a perda de resistência dos materiais (betão, aço estrutural, armaduras e conetores de transverso) devido à temperatura alcançada em cada ponto da seção.

As opções relativas ao fogo das vigas mistas, estabelecem-se de acordo com o seguinte critério:

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A opção de Cálculo ao fogo ativado e o tempo em minutos a resistir em situação de incêndio, indicam-se na ficha Vigas.

O isolamento da parte de aço estrutural indica-se no apartado de vigas de aço, com a salvaguarda de que, em vigas mistas, se assume sempre que a opção Só três faces expostas está ativada.

O isolamento da cabeça inferior, estabelece-se na ficha Lajes no caso da viga mista ser do tipo Cabeça

retangular de betão, e da ficha Lajes de chapa no caso de vigas mistas desse tipo.

A armadura e conetores resultantes do cálculo serão os máximos entre a situação normal e a situação com fogo. No relatório de barras de betão e mistas detalha-se a quantia de armadura e conetores necessários em ambas as situações.

Ver o Manual de Normas para mais informação.

Métodos de Cálculo Manuais e Automatizados

O método de cálculo utilizado em Tricalc.21 não se encontra limitado à habitual situação de obrigatoriamente ter de considerar as vigas mistas como bi-apoiadas. Esse processo é habitual em cálculos manuais ou em programas antigos e em folhas de cálculo pois simplificam imenso o cálculo mas limitam fortemente as opções do projetista (somente vigas mistas bi-apoiadas). Com Tricalc.21 o projetista tem a liberdade de optar por outras soluções estruturais, pois Tricalc irá calcular e dimensionar as armaduras necessárias para as vigas mistas poderem trabalhar com momentos fletores negativos. Permite-se assim modelar e dimensionar vigas mistas para grandes superfícies industrias ou comerciais e para projetos de reabilitação.

Seções de aço, alumínio e madeira

Relatório de deformações entre 2 pontos definidos

Na caixa de diálogo da função Resultados > Listagens > Aço ou Alumínio ou Madeira > Flecha entre 2

pontos aparece um novo botão Elaborar Relatório que permite enviar para um Ficheiro em formato .docx ou .pdf o conteúdo da caixa de diálogo.

Paredes resistentes

Quantia mínima

A quantia mecânica mínima de tração simples ou composta das normas espanholas EHE e EHE-08 só se aplicará, desde esta versão, se o axial de tração de cálculo é maior do que a resistência à tração do betão, Ac·fct,d. O resto das normas suportadas pelo programa não é aplicável uma vez que não se exige uma quantia mecânica mínima em el caso tração simples ou composta.

Em todo caso, sempre é respeitada da quantia geométrica mínima estabelecida em todas as normas.

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Resultados – Listagens

Relatórios

Relatório de barras de betão e mistas

Nesta versão cria-se um novo relatório de Barras de Betão e Mistas, que amplia as capacidades da listagem de Peritagem de Barras para as vigas e pilares de betão armado (que se mantém no programa) além de incluir a informação referente às vigas mistas. No caso de solicitar uma listagem de peritagem de uma viga mista, aparece na própria listagem uma mensagem indicando que não está disponível para as vigas mistas e que se solicita o relatório em seu lugar.

Ao solicitar o relatório aparece uma caixa de diálogo idêntica à de outros relatórios:

Como particularidade deste relatório (e que não tem a listagem de peritagem), a informação do formato Resumido é diferente da dos formatos completos:

No caso de pilares de betão armado, no formato resumido só aparece a informação referente à combinação mais desfavorável (combinação péssima), enquanto que nos relatórios completos, aparece também a informação das combinações de máxima compressão, máxima tração e máxima flexão em cada eixo e um gráfico com as superfícies de interação N – My – Mz.

No caso de vigas mistas, nos formatos completos aparecem gráficos com o diagrama de trações e compressões da seção e, em caso de incêndio, gráficos da temperatura e coeficiente redutor da resistência ao longo da seção.

(147,68; 2,95; 9,52)

(86,62; 1,73; 5,58)

My

N+

N-

Mz

(147,68; 2,95; 9,52)

(86,62; 1,73; 5,58)

My

N+

N-

Mz

(147,68; 2,95; 9,52)

(86,62; 1,73; 5,58)

My

N+

N-Mz

(147,68; 2,95; 9,52)(86,62; 1,73; 5,58)

MyN+N-

Mz

Page 33: Adenda · Definição de pontos de corte da armadura..... 40 Armadura de vigas mistas ...

Descrição do relatório de vigas mistas

Dados iniciais

Os exemplos mostrados de seguida correspondem aos Eurocódigos Estruturais. No caso de utilizar a norma americana AISC 360-10 altera-se ligeiramente a nomenclatura, porém os dados mostrados são essencialmente os mesmos.

Na parte inicial do relatório de uma viga, indica-se a sua seção (tanto do perfil metálico como da cabeça de betão) e, caso se tenha comprovado ao fogo, o tipo e as espessuras de isolamento tanto do perfil metálico como da cabeça de betão.

Seguidamente indicam-se alguns parâmetros globais da viga mista:

Na norma europeia, o coeficiente de eficácia da conexão de corte, a largura eficaz da cabeça de betão, limitam-se com base no comprimento entre pontos de momento nulo, Le, que o programa calcula a partir do diagrama de momentos do vão. Na norma americana, a largura eficaz da cabeça de betão, limita-se com base no comprimento total do vão, L.

Mostra a classe da seção de aço, e caso cumpra as limitações impostas ao modelo de cálculo utilizado.

Na norma europeia limita-se a um máximo de 2,5 a relação entre o momento plástico positivo resistente da seção mista e o momento plástico resistente da seção metálica isolada. No relatório mostra-se essa relação e se cumpre essa limitação.

Esforços normais

Nesta parte do relatório estuda-se a resistência a esforços normais (axial e momento), tanto em flexão positiva como negativa e, se o fogo está ativo, em situação normal e de incêndio.

Nas vigas mistas, as armaduras superiores e inferiores estarão normalmente tracionadas no caso de flexão negativa. No caso de flexão positiva, se o tipo de viga mista permite a colocação de estribos, estas armaduras estarão comprimidas e calcular-se-á a armadura de compressão necessária. Porém, se o tipo de viga mista no permite colocar estribos, não se terá em consideração a armadura comprimida nem se calculará essa armadura.

Se o relatório for completo, também aparecerá uma imagem com a força de tração (em vermelho) ou compressão (em azul) por unidade de altura na seção de momento máximo (negativo ou positivo). De referir que em flexão positiva, ainda que toda a parte de betão se situe por cima da fibra neutra, só se considera a compressão de uma parte do mesmo, para ter em consideração o coeficiente de eficácia da conexão de corte. Se a conexão de corte fosse ‘completa’, ter-se-ia em consideração a compressão em todo o betão situado acima da fibra neutra.

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Na comprovação com fogo, adiciona-se uma tabela com a temperatura alcançada em zonas significativas da seção e com o coeficiente redutor da resistência em função dessa temperatura e material.

Se o relatório for completo, também aparecerá uma imagem com a força de tração (em vermelho) ou compressão (em azul) por unidade de altura na seção de momento máximo (negativo ou positivo) afetada do coeficiente de redução por ação da temperatura. Também aparece a temperatura alcançada em cada ponto da seção, e o coeficiente redutor da resistência em função dessa temperatura.

Força por unidade de altura

Eixo neutro plástico

Força por unidade de altura

Eixo neutro plástico

Força por unidade de altura

Eixo neutro plástico

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Esforços tangenciais

Nesta parte do relatório indica-se a comprovação ao transverso vertical, torsão e aos efeitos combinados de transverso e torsão, tanto em situação normal como com fogo.

Conetores de transverso

Nesta parte do relatório estuda-se a comprovação ao esforço rasante entre perfil metálico e cabeça de betão, que devem proporcionar os conetores de transverso, tanto em situação normal como de incêndio.

Na primeira tabela indica-se a resistência de cada conetor isolado, devido à resistência do próprio conetor como por plastificação do betão, e tendo em consideração os diferentes coeficientes redutores dependentes de cada norma e situação geométrica.

Em caso de incêndio adiciona-se a temperatura alcançada nos conetores e no betão situado junto a eles, e os correspondentes coeficientes redutores da sua resistência, tendo em consideração que nos conetores, este fator é ku, = fu. / fy. cujo valor máximo é 1,25.

Seguidamente realiza-se a comprovação ao longo da viga do:

Esforço rasante horizontal, a ser resistido pelos conetores, tanto em situação normal como com fogo

Esforço rasante transversal (somente no caso da norma europeia) a ser resistido pelos estribos, em situação normal. Em caso de vigas mistas com lajes de chapa, não existem estribos, pelo que

Força por unidade de altura Temperatura Fator redutor k,teta

Eixo neutro plástico

Força por unidade de altura Temperatura Fator redutor k,teta

Eixo neutro plástico

Page 36: Adenda · Definição de pontos de corte da armadura..... 40 Armadura de vigas mistas ...

unicamente se indica a armadura horizontal e perpendicular da viga necessária (normalmente assumida pela armadura de distribuição da laje de chapa).

Utilização de outros tipos de conetores de corte

Nos casos em que se pretendam utilizar outros tipos de conetores de casas comerciais, pode utilizar-se o valor da rasante de cálculo por metro de viga, VEd, para definir os novos conetores. Para ese efeito, basta dividir este valor pela resistência unitária de um conetor (PRd para EN 1994 ou Qn para AISC 360) para obter o número de conetores por metro necessários.

Na Europa, estes conetores devem vir certificados por um “Documento de Idoneidade Técnica Europeu” (DITE), em inglês “European Technical Approval” (ETA), expedido pela “European Organisation for Technical Approvals” (EOTA), onde se especificam, entre outras informações, os requisitos geométricos que devem cumprir-se.

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Exemplo de obtenção do valor do PRd e requisitos geométricos

Relatório de fogo de vigas mistas

No relatório de Fogo já existente, adiciona-se a informação referente à comprovação ao fogo das vigas mistas. Nas opções deste relatório, adicionou-se, no apartado de vigas, uma opção para ativar ou desativar a parte do relatório referente a vigas mistas.

No relatório completo, além de indicar as características dos isolantes definidas tanto para o perfil metálico como para a cabeça de betão (que pode ser diferente se esta é retangular ou em uma laje de chapa), para cada barra indica-se:

A espessura e superfície de isolamento a colocar tanto no perfil metálico como na cabeça de betão.

A temperatura alcançada no perfil metálico, a face inferior do betão e as armaduras.

Se cumpre ou não.

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Listagem de Geometria / barras Nesta versão incrementou-se a informação desta listagem quando solicitada em formato Completo. Além disso à informação que aparece no formato Resumido (que não muda relativamente a versões anteriores), adiciona-se o pré-dimensionamento e o GUID (identificador único global, utilizado para identificar univocamente um elemento em um modelo BIM).

Medições

Preço do aço estrutural

Na caixa de diálogo de Preços introduz-se agora o preço do aço estrutural de vigas, pilares e diagonais.

Este valor utiliza-se na seção de Aço laminado do relatório de Medições, onde agora, além dos kg de aço, aparece o seu valor.

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Medição das vigas mistas

O betão e armaduras das vigas mistas serão medidas conjuntamente com a medição do resto das barras de betão.

O aço estrutural mede-se exatamente da mesma forma que qualquer outra barra de aço estrutural.

Na medição do aço estrutural (tanto na listagem como no relatório) aparece uma nova tabela Conetores

de transverso para a medição dos mesmos. Para poder medir os conetores de transverso será necessário que esteja calculada a tabela global de fabricação. Se não estiver calculada aparecerá uma advertência.

Relatório de medições de paredes resistentes de betão

Na parte de paredes resistentes de betão, incluem-se títulos de novos capítulo que identificam o plano, parede ou sapata a que corresponde cada apartado do relatório de medição.

Ainda assim, se o relatório é do tipo Completo, separa-se em tabelas independentes a medição da armadura base da parede (horizontal, vertical, estribos e reforços do contorno) da medição das armaduras de reforço (reforços superiores, inferiores e laterais, no caso em que existam na parede).

Resultados – Planos

Armadura de vigas de betão e mistas

Comprimento máximo de varões de armadura

Quando em Resultados – Desenhos > Armaduras > Opções…, selecionamos Aplicar também à

montagem, desde esta versão realiza-se a ligação dos varões de montagem em casos em que anteriormente não era possível:

Quando uma das barras tenha erros de armadura e a outra não.

Quando as barras tenham distinta armadura de pele.

Une-se a armadura de montagem superior de duas barras ainda que a armadura inferior seja distinta ou o diâmetro dos varões seja diferente. Como consequência, pode suceder que a mesma armadura de montagem superior cubra várias barras enquanto que nesse mesmo tramo, existam várias armaduras de montagem inferiores. Esta situação obriga a que, neste caso, o retoque das armaduras de montagem tenha de ser feito por separado para a armadura superior e inferior.

Page 40: Adenda · Definição de pontos de corte da armadura..... 40 Armadura de vigas mistas ...

Neste exemplo, a armadura superior cobre duas barras (barras 1 e 2 - viga V1))

Definição de pontos de corte da armadura

Através da nova função Resultados – Desenhos / Armaduras / Retocar / Vigas: Pontos de corte de

armaduras…, podem-se definir pontos nos quais se poderá emendar a armadura no caso em que supere o comprimento máximo estabelecido nas opções. Os pontos assim definidos serão utilizados pelo programa se, com os pontos em que até agora se cortava a armadura, não for suficiente para que os varões não superem o comprimento máximo permitido.

Durante o processo de definição destes pontos de corte, os já definidos desenham-se em ecrã através de umas tesouras de cor vermelha:

Para definir um ponto, selecione a opção pretendida e pressione o botão Introduzir >>. Seguidamente pressione com o botão primário do rato encima do varão de montagem ou reforço a cortar. Os pontos a definir podem ser:

No eixo do pilar. Pode-se definir uma distância (positiva para a direita, negativa para a esquerda) para deslocar esse ponto relativamente ao eixo do pilar.

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No centro do vão

Na origem ou final do vão. Pode-se definir uma distância (positiva) para deslocar esse ponto para o interior do vão.

Através do botão Eliminar >> pode-se eliminar um determinado ponto de corte.

Através do botão Eliminar todos, eliminam-se todos os pontos de corte definidos em TODA a estrutura.

Ter em consideração que os pontos de corte definidos são permanentes: não se perdem ainda que se volte a calcular a armadura da estrutura ou ainda que se modifique a sua geometria.

Armadura de vigas mistas As armaduras das vigas mistas obtêm-se de forma conjunta ao do resto das barras de betão. A única diferença está em que aparece uma nova linha sobre a viga a indicar os conetores de transverso dispostos.

Para esse efeito, em Resultados – Desenhos > Armaduras > Opções…, define-se na nova opção Texto

identificativo para “conetores de transverso” em vigas mistas, a letra que os designa, que é um T por predefinição.

Acresce, que no quadro de materiais se acrescenta também a família e material dos pernos de transverso.

Retoque de armadura de vigas mistas

Tanto a montagem como os reforços ou estribos das vigas mistas retocam-se de igual forma que nas vigas de betão armado, com as seguintes particularidades:

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As vigas mistas com lajes de chapa não deveriam possuir armadura inferior (nem montagem nem reforços) nem estribos, ainda que o programa não impeça a sua colocação através as funções de retoque.

As vigas mistas com cabeça retangular de betão, calculam-se sempre com armadura de montagem superior e inferior e com estribos, porém as funções de retoque não impedem a eliminação da montagem inferior e dos estribos.

Retoque dos conetores de transverso

Dentro das funções de retoque, adiciona-se uma para a edição dos conetores das vigas mistas. Ao selecioná-la, aparecerá a seguinte caixa de diálogo:

Através dela, pode-se modificar:

Dado Descrição

Nº Conetores Fixa o número de conetores por fila, que serão 1 ou 2, exceto no caso de lajes de chapa com nervuras paralelas à viga mista, em cujo caso só se permite um conetor por fila.

Sep. Transversal Quando se fixam dois conetores por fila (ou quando a laje é de chapa com nervuras paralelas à viga mista nos quais existe um rigidificador que obriga a colocar os conetores lado a lado), define a distância entre eixos de colunas de conetores.

Diâmetro Define o diâmetro nominal dos conetores.

Altura Define a altura de cálculo do conetor (desde o banzo da viga até à parte superior da sua cabeça)

Sep. Longitudinal Fixa as separações entre filas de conetores nos três tramos permitidos em uma viga.

Comprim. tramo Fixa os comprimentos de até três tramos em que se pode dividir a viga. A soma dos comprimentos deve coincidir com o comprimento total da

viga, que fica indicada na parte superior da caixa.

Desenhos

Preenchimento de pilares

Na caixa de opções de desenhos adicionou-se a opção Desenhar legenda explicativa dos pilares (associada à já existente Preencher elementos seccionados diante). Quando se ativa, aparece nos desenhos uma legenda com o significado do tipo de preenchimento realizado.

Existem dois modelos de preenchimentos / sombreados (A ou B). Seleciona-se o pretendido na lista situada à direita da opção anterior. Junto à lista existe um botão (…) que mostra ambos os modelos.

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Em versões anteriores utilizava-se sempre o modelo A. Se pretende alterar um modelo em um determinado desenho, deve-se selecionar o modelo pretendido e seguidamente recalcular o desenho.

Alçados de estruturas metálicas

No cálculo dos desenhos com pilares metálicos, uma nova opção Pilares metálicas que atravessam

alçados, permite que o desenho seja calculado seguindo este critério, interrompendo o desenho das vigas.

Lajes fung. aligeiradas e lajes maciças

Ábacos ressaltados (capitéis)

Nos desenhos, representa-se o valor da altura dos ábacos ressaltados (H:45cm) desenhando-se dentro do capitel, em vez de por debaixo, como se fazia até agora.

Desenho de armaduras de ábacos

Ao desenhar as lajes fung. aligeiradas e lajes maciças, situa-se o desenho da armadura dos ábacos longe do pilar, tentando evitar que se sobreponha a armadura do ábaco com a armadura de punçoamento.

A função Resultados – Desenhos > Desenhos > Fung. Alig.-Maciça > Mover armadura permite agora mover também a posição em que se desenham os varões dos ábacos.

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Cotagem de ábacos

Na caixa de diálogo Resultados – Desenhos > Desenhos > Opções > Fung.Alig.-Maciça adiciona-se nesta versão a opção Desenhar cotagem de ábacos. Com esta opção ativada desenham-se as dimensões dos ábacos e cota-se o ábaco ao centro do pilar inferior, ou se não existir pilar inferior, ao superior. Quando o ábaco se tenha situado entre duas ou mais lajes com direções de armadura distintas, os lados do ábaco não serão todos paralelos ou perpendiculares entre si, pelo que não se desenham as cotas.

Armadura de punçoamento

No desenho da armadura de punçoamento dos ábacos e lajes, quando dois ramos longitudinais sejam colineares e a sua armadura seja idêntica, unem-se as armaduras longitudinais em uma só para os dois ramos.

O desenho da seção dos ramos pode-se mudar de posição nesta versão, utilizando a função Resultados

– Desenhos > Desenhos > Mover seção.

Tabela de materiais de lajes unidirecionais

Na tabela de lajes unidirecionais e de chapa que se representam nos desenhos, adicionam-se três novas linhas com a informação relativa aos materiais das lajes unidirecionais e lajes de chapa: agora indica-se o tipo de aço das lajes de chapa, o tipo de betão ‘in situ’ e o tipo de aço das armaduras colocadas ‘in situ’.

Esta nova informação também se adiciona, nesta versão, ao relatório de dados de cálculo, no apartado de materiais de lajes unidirecionais.

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Vários

Ordenação de desenhos Nas funções em que aparece uma lista de desenhos para selecionar (por exemplo, na listagem de ações em plano), os planos apareciam até agora pela ordem em que foram criados. Desde esta versão aparecem primeiro os planos à cota dada (da menor para a maior cota) e logo o resto, em ordem alfabética.